JPH07331261A

JPH07331261A - 軽油組成物

Info

Publication number: JPH07331261A
Application number: JP15062594A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishikawa; 敬石川; Hajime Ise; 一伊勢
Original assignee: Mitsubishi Oil Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1994-06-09
Filing date: 1994-06-09
Publication date: 1995-12-19
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: JP3594994B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ディーゼルエンジンからのパティキュレート
（粒子状物質）排出量を低減し、しかも低温流動性を向
上させた軽油組成物を提供する。【構成】直留灯油留分、直留軽油留分、水素化脱硫灯
油留分、水素化脱硫軽油留分、水素化脱硫分解軽油留分
からなる群から適宜選ばれる一又は二以上の混合によっ
て製造される軽油原料油の蒸留範囲の終点を３２０〜３
４０℃に調整した軽油に、炭素数２６〜３１のｎ−パラ
フィンを１〜１０重量％含む留分０．１〜２．０容量％
及びエチレン酢酸ビニル系低温流動性向上剤１００〜６
００ppm を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンから
排出されるパティキュレート（粒子状物質）を低減し、
しかも軽油の生産得率と十分な低温流動性を確保した軽
油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】数多くの対策が実施されているにもかか
わらず大気中のＮＯ₂濃度が低下しないことからディー
ゼル新型車の排気規制は年々強化され、中古車について
も対策が進んでいる新型車への交換が義務づけられてい
る。

【０００３】ディーゼルエンジンで生成するＮＯ_X濃度
は燃焼温度に強く依存するため、軽油では低減しにくい
が、燃焼温度の制御などディーゼルエンジンでＮＯ_Xの
低減対策を推進した場合、排気ガス中には粒子状物質が
増加する。粒子状物質の一部は重荷重のディーゼルトラ
ックの黒い煙（すす）で観察されるが、このほかに不完
全燃焼によって生成される炭化水素化合物、燃料の硫黄
分から生成する硫酸、さらに未燃の燃料や潤滑油成分か
ら構成され、総称してパティキュレートと呼ばれてい
る。

【０００４】平成９年１０月までに軽油の硫黄分が０．
０５重量％以下に低減されるので、パティキュレートの
内、硫酸については低減される。このほか燃料のいろい
ろな物理化学的な分析項目もパティキュレート排出量に
関係すると云われている。物理化学的な分析項目の影響
については、芳香族分、セタン価、密度、蒸留性状の９
０％点がディーゼルエンジンのパティキュレート排出量
に影響するとの結果が発表されている。

【０００５】しかしながら、どの項目が支配的であるか
は、明らかではない。この文献例としては例えば、セタ
ン価（堀、石油製品討論会前刷集、42頁、石油学会、平
成３年１１月）、芳香族分（Ullman,T.L.,SAE Paper,N
o.902171)、芳香族環量と９０％点（Nomura,H.,et.al.,
13th World Petroleum Congress,Proc., TOPIC16,FORUM
Fuel-Gas Oil(1991)）、セタン価、１０％留出温度お
よび９０％留出温度（Cooke,J.A.,et.al.,Intern.Confe
rence,Automo.Power System-Envi- ron.Conservation,P
roc.,pp.97/102,(1990),Chester)、密度（Lange,W.W.,
SAE Paper,No.912425)などがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】パティキュレート排出
量を低減するために影響する燃料因子を鋭意検討した。
セタン価については、セタン価向上剤を添加すれば、向
上可能で公知である。一方、芳香族分の測定方法につい
ては通常はジェット燃料油、自動車ガソリンに適用され
ているＪＩＳＫ２５８６（蛍光指示薬吸着法）を応用
しているが、適用範囲を超えており、軽油についての適
切な測定方法が確定していない。

【０００７】また、水素分圧を現状よりかなり高くすれ
ば、芳香族系炭化水素の芳香族環を水素化出来るが、こ
の場合にはスウェーデンで認められるように、ディーゼ
ル軽トラックやディーゼル乗用車の燃料噴射ポンプで異
常摩耗が発生する。さらに、芳香族環の水素化に必要な
水素化分解装置について経済的な見通しは立っていない
ようである。

【０００８】幸いなことにわが国の軽油の芳香族分は前
記ＪＩＳＫ２５８６（蛍光指示薬吸着法）で２０〜３
４容量％程度と狭い範囲にあり、この範囲での芳香族分
がパティキュレート排出量に影響する度合いが小さけれ
ば、密度、蒸留性状の９０％点を改善すれば良いと考え
られる。したがって、密度と蒸留性状９０％点の改善に
絞られる。

【０００９】この方法の一つとして、軽油を軽質化する
ことが想像される。しかし、軽油の蒸留性状の内、どの
部分を軽質化すれば良いのかは明らかでない。このため
には、軽油の蒸留性状の内、どの部分を除去すれば、パ
ティキュレート低減に有効かを明らかにする必要があ
る。

【００１０】また、軽質化すればするほど軽油の生産得
率( 収率）が減少し、エネルギーを有効に利用出来なく
なる。また、軽油の重質部分を除去すれば、低温流動性
向上剤は効果を失うので、寒冷地での十分な低温流動性
を確保出来なくなる。したがって、解決しようとする課
題はつぎの３項目となる。ａ．芳香族分がパティキュレート排出量への影響度合ｂ．芳香族分（蛍光指示薬吸着法）２０〜３０容量％程
度で影響が小さい場合、パティキュレート排出量低減に
効果的な軽油の蒸留部分の除去範囲ｃ．重質部分を除去した軽油の低温流動性の確保

【００１１】

【課題を解決するための手段】芳香族分１７〜２９容量
％で蒸留範囲の異なる燃料、蒸留範囲がほぼ同じで芳香
族分１７〜３４容量％の燃料を使用し、パティキュレー
トに対する軽油の芳香族分と蒸留範囲の影響を鋭意研究
した。この結果、芳香族分を２０容量％以下とするより
も、ＪＩＳＫ２２５４（石油製品蒸留試験方法）によ
る蒸留の終点を３４０℃以下とするため留出温度が３４
０℃を超える高沸点部分を除去する方がパティキュレー
トの低減に効果があり、しかも、蒸留の終点を３２０℃
よりしだいに低くしても低減効果はほとんど変わらない
ことを見出だした。ここで、低減効果の理由の一つとし
て３環芳香族炭化水素アントラセン（沸点３４２℃）を
含まないので、蒸留の終点を３４０℃以下とすること
が、パティキュレートの低減をさらに有効とするために
必要である。

【００１２】しかし、高沸点部分を除去して軽質化すれ
ばするほど軽油の生産得率が減少し、軽油の需要と供給
のバランスに甚大な影響を与える。軽油の沸点は９０％
点から終点の範囲では急激に立ち上がるために、現状の
軽油から３２０℃以上の高沸点部分を除去すると生産得
率は急激に低下する。たとえば、蒸留の終点を３００℃
とすると、生産得率は現状の軽油から約３０％減少し，
終点を２８０℃とすると、生産得率は約５０％減少す
る。したがって、軽油の需要を満たすにためにも、高沸
点部分の除去には限界がある。

【００１３】さらに、高沸点部分を除去しすぎると、炭
素数２６−３１のｎ−パラフィンが失われる。この結
果、微量に析出した炭素数２６−３１のｎ−パラフィン
を核として、さらに多量に析出するワックスを捕捉し、
微細化するエチレン酢酸ビニル系低温流動性向上剤の効
果は失われる。そこで、高沸点部分を除去した軽油に炭
素数２６−３１のｎ−パラフィンを含む直留重質軽油な
どの留分とエチレン酢酸ビニル系低温流動性向上剤を添
加することによって寒冷地での低温流動性を付与するこ
とを可能とした。この結果、パティキュレートの低減効
果、軽油生産得率および適性な低温流動性確保の面か
ら、最適な軽油組成物を発明するに至った。

【００１４】炭素数２６−３１のｎ−パラフィンを含む
留分とエチレン酢酸ビニル系低温流動性向上剤を添加す
る前の軽油の原料油の混合材源としては直留灯油留分、
直留軽油留分、水素化脱硫灯油留分、水素化脱硫軽油留
分、水素化脱硫分解軽油留分などがある。なお、添加剤
としてエチレン酢酸ビニル系低温流動性向上剤のほかに
セタン価向上剤、燃料噴射ノズル清浄剤、防さび剤、摩
耗防止剤などを併用することを妨げるものではない。ま
た、炭素数２６−３１のｎ−パラフィンを含む留分とし
ては常圧蒸留装置から得られる直留重質軽油留分、減圧
蒸留装置から得られる直留重質軽油留分およびこれらの
一つと直留軽質軽油留分の混合油の水素化脱硫油などが
ある。

【００１５】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。（実施例１）蒸留範囲１６６〜３２１℃に調整した芳香
族分２３容量％の軽油の原料油に、直留重質軽油留分Ｘ
０．６容量％およびエチレン酢酸ビニル系低温流動性向
上剤４００ppm を添加した軽油Ａを使用し、排気量３．
６リッター、直接噴射式無過給ディーゼルエンジンの６
０％回転数、４０％負荷でのパティキュレート排出量お
よびろ過器目詰まり点を測定した。その結果、パティキ
ュレート排出量は１．０mg/ 燃料1g、一方、ろ過器目詰
まり点は−１７℃で、添加剤を加えることにより５℃降
下した。

【００１６】ここで、上記直留重質軽油留分Ｘの炭素数
２６〜３１のｎ−パラフィン含有量は７．８重量％で、
曇り点、流動点はそれぞれ＋２０℃および＋７．５℃で
あった。また、６０％回転数、４０％負荷とは、エンジ
ンの最大出力が得られた回転数を１００％回転数とし、
最大出力を１００％負荷として計算した回転数と負荷を
云う。なお、蒸留範囲はＪＩＳＫ２２５４（石油製品
蒸留試験方法）に拠った。以下についても同様である。

【００１７】（実施例２）蒸留範囲１７１〜３３８℃に
調整した芳香族分２５容量％の軽油の原料油に、直留重
質軽油留分Ｙ１．９容量％およびエチレン酢酸ビニル系
低温流動性向上剤１２５ppm を添加した軽油Ｂを使用
し、ワゴンタイプ小型ディーゼル乗用車（車両総重量
２．１トン、渦流室式）で、運輸省規定１０．１５モー
ドでのパティキュレート排出量およびろ過器目詰まり点
を測定した。その結果、パティキュレート排出量は０．
１０mg/km 、一方、ろ過器目詰まり点は−１６℃で、添
加剤を加えることにより６℃降下した。ここで、直留重
質軽油留分Ｙに含まれる炭素数２６〜３１のｎ−パラフ
ィンは含有量は２．５重量％で、曇り点、流動点はそれ
ぞれ＋１２℃および＋５．０℃であった。

【００１８】（実施例３）２号軽油を蒸留し、蒸留範囲
１６５〜３２２℃に調整した芳香族分２２容量％の軽油
の原料油に直留重質軽油留分Ｙ１．０容量％およびエチ
レン酢酸ビニル系低温流動性向上剤５５０ ppmを添加し
た軽油Ｃを使用し、排気量3.6 リッター、直接噴射式無
過給ディーゼルエンジンの６０％回転数、８０％負荷
で、パティキュレート排出量およびろ過器目詰まり点を
測定した。その結果、パティキュレート排出量は1.1 mg
/ 燃料 1g 、一方、ろ過器目詰まり点は−２０℃で、添
加剤を加えることにより８℃降下した。２号軽油の代表
性状は密度０．８３５g/cm³（１５℃）、引火点７２
℃、動粘度３．７４mm²/s、硫黄分０．１６質量％、初
留点１６５℃、１０％点２１７℃、５０％点２８２℃、
９０％点３３７℃、終点３６５℃であった。

【００１９】（比較例１）蒸留範囲１７０〜３６３℃に
調整した、芳香族分２９容量％の軽油Ｄを使用し、排気
量３．６リッター、直接噴射式無過給ディーゼルエンジ
ンの６０％回転数、４０％負荷では、パティキュレート
排出量は４．４mg/ 燃料1gであった。実施例１の軽油Ａ
の排出量１．０mg/ 燃料1gに比べて約４倍に増加した。

【００２０】（比較例２）蒸留範囲１６８〜３５８℃に
調整した、芳香族分２８容量％の軽油Ｅを使用し、実施
例２と同様にワゴンタイプ小型ディーゼル乗用車（車両
総重量２．１トン、渦流室式）で運輸省規定１０．１５
モードでのパティキュレート排出量を測定した。排出量
は０．１３ mg/kmであった。実施例２の軽油Ｂの排出量
０．１０ mg/Kmに比べて３０％増加した。

【００２１】（比較例３）直留重質軽油留分を添加して
いない２号軽油を蒸留し、蒸留範囲１７０〜３４５℃に
調整した、芳香族分２５容量％の軽油Ｆを使用し、実施
例３と同様に排気量３．６リッター、直接噴射式無過給
ディーゼルエンジンの６０％回転数、８０％負荷で、パ
ティキュレート排出量を測定した。排出量は２．１ mg/
燃料1gで、実施例３の軽油Ｃによる排出量１．１ mg/燃
料1gに比べて約２倍に増加した。

【００２２】（比較例４）直留重質軽油留分を添加して
いない２号軽油を蒸留し、蒸留範囲１６５〜２７３℃、
芳香族分２０容量％の軽油Ｇに、エチレン酢酸ビニル系
低温流動性向上剤を８００ppm 添加してもろ過器目詰ま
り点は−１７℃で添加剤の効果は認められなかった。し
たがって、軽油Ｇでは低温流動性向上剤の効果がない。
しかも、蒸留範囲１７１〜２７３℃の軽油Ｇを生産する
と、実施例３の軽油Ｃと比較して生産得率は約３８％減
少する。したがって、わが国の軽油の供給に甚大な影響
を与える。

【００２３】（比較例５）直留重質軽油留分を添加して
いない２号軽油を蒸留し、蒸留範囲１６５〜２９５℃、
芳香族分２２容量％の軽油Ｈに、エチレン酢酸ビニル系
低温流動性向上剤を７００ppm 添加してもろ過器目詰ま
り点は−１４℃から−１５℃へと１℃しか低下しなかっ
た。したがって、低温流動性の面から軽油として不適性
である。しかも、軽油Ｈの生産得率は実施例１の軽油Ａ
と比較して約１７％減少する。

【００２４】

【発明の効果】エンジンが異なっても、また、試験条件
が変えてパティキュレート排出量を測定しても、実施例
１の軽油Ａと比較例１の軽油Ｄ、実施例２の軽油Ｂと比
較例２の軽油Ｅおよび実施例３の軽油Ｃと比較例３の軽
油Ｆそれぞれの組み合わせの排出量を比較すると、蒸留
によって軽油の原料油の高沸点部分を除去し、原料油の
終点を３４０℃以下とした軽油Ａ、ＢおよびＣでは、軽
油Ｄ、ＥおよびＦに比べてパティキュレートが低減する
ことが分かる。したがって、本発明のように蒸留によっ
て軽油の原料油の高沸点部分を除去し、原料油の終点を
３４０℃以下とすることが、ディーゼルのパティキュレ
ート排出量を低減するために非常に効果があることは明
らかである。

【００２５】また、炭素数２６〜３１のｎ−パラフィン
を含まない比較例４の軽油Ｇおよび比較例５の軽油Ｆで
は、低温流動性向上剤を７００ppm 以上添加してもろ過
器目詰まり点は添加剤によってほとんど降下しないが、
炭素数２６〜３１のｎ−パラフィンを含むように特定の
留分を添加した実施例１の軽油Ａ、実施例２の軽油Ｂお
よび実施例３の軽油Ｃではエチレン酢酸ビニル系低温流
動性向上剤を１００〜６００ppm 添加することによっ
て、ろ過器目詰まり点を降下させることが可能となっ
た。

【００２６】さらに、実施例１の蒸留の終点３２１℃軽
油Ａと比較して、比較例４の軽油Ｇでは生産得率は約３
８％減少し、比較例５の軽油Ｈでは生産得率は約１７％
減少する。逆にいえば、高沸点部分を除去する場合で
も、本発明のように原料油の終点を３２０℃以上とすれ
ば、軽油の生産得率の減少をそれだけ少なくすることが
出来ることを意味している。

【００２７】以上のとおり、本発明の軽油組成物は、デ
ィーゼルエンジンからのパティキュレート排出量を低減
し、低温流動性が良好で、しかも軽油生産得率の減少を
一定限度内に抑えることができるという、優れた効果を
奏するのである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直留灯油留分、直留軽油留分、水素化脱
硫灯油留分、水素化脱硫軽油留分、水素化脱硫分解軽油
留分からなる群から適宜選ばれる一又は二以上の混合に
よって製造される軽油原料油の蒸留範囲の終点を３２０
〜３４０℃に調整した軽油に、炭素数２６〜３１のｎ−
パラフィンを１〜１０重量％含む留分０．１〜２．０容
量％及びエチレン酢酸ビニル系低温流動性向上剤１００
〜６００ ppmを添加したことを特徴とする軽油組成物。